针对遥感数字图像处理的三大内容(质量改善、特征提取与选择、信息提取)及其处理流程,本书分三部分(遥感数字图像处理基础、遥感数字图像质量改善、遥感数字图像特征选择与信息提取)由浅入深系统地介绍了遥感数字图像处理的基础知识,其中不仅包括常用的经典方法,也包括近几年新提出的方法。 本书特别强调从图像含义的角度来理解遥感数字图像处理各种算法的物理意义,因此本书尽量避免数学公式的罗列与推导,而是借助生活中一些通俗易懂的案例来引导读者理解各种算法。本书可作为高等学校地学、生态、环境、资源、空间信息等领域的本科生或研究生的教材或参考书,也可作为各专业领域从事相关科学研究与业务应用人员的参考书。 |
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这是一本适合地学、生态、环境、资源、空间信息等专业学生入门的数字图像处理教材,因为它的知识点通俗易懂、深入浅出;这又是一本适合专业人员进一步巩固理论、增强实践的辅导书,因为它条理清晰、系统性强。 |
本书作者北京师范大学朱文泉教授主要从事资源与环境遥感监测方面的教学和研究工作,开设了遥感原理、数字图像处理、遥感数据处理与实践、资源与环境遥感模型实验等本科和研究生课程近10年,主持完成了多项教改项目,曾获北京师范大学青年教师教学基本功比赛二等奖及最佳PPT奖、北京师范大学研究生优质课程特等奖。 |
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“遥感数字图像处理”课程的开设对飞速发展的地学、生态、环境、资源、空间信息等专业学生培养至关重要,但现阶段的课程开设中,满足教学需求、适合本专业学生使用、针对性强的教材较少,许多学校和老师选择计算机类专业的数字图像处理图书,容易产生使学生只学会图像处理方法的“术”,而没有掌握以遥感图像为基础的处理之“道”的问题。 本书很好地弥补了这些问题。本书编者为北京师范大学朱文泉教授,他长期从事资源与环境遥感监测方面的教学和研究工作,有丰富的教学经验和较高的学术水平。本书知识体系为地学、生态、环境、资源、空间信息等专业学生专门设计,兼顾遥感图像基础知识和数字图像处理技术方法,注重跨学科知识的关联性、系统性,更有针对性;同时,本书讲解过程思路清晰,知识点深入浅出,案例丰富,语言平实,符合教学规律,适合作为教师授课、学生自学的教材和参考书。 |
第1章 数字图像基础我们随时随地都在接触图像,广义上讲我们肉眼所看到的世界都是图像。从图像的获取过程来理解,“图”是客观场景发射、透射或者反射的光信息,“像”是光信息被人的视觉系统接收后在人的大脑中所形成的印象或者认知(Gonzalez 等,2011),“图像”就是客观存在的二维、三维灰度或者彩色的“图”在认知感觉中所产生的“像”(陈书海等,2005),它是客观和主观相结合的产物。这些像不仅仅是指在视觉系统上所成的像,还包括在纸介质、底片、电子屏幕(如电视屏幕、计算机屏幕)上的像。在图像处理中,如纸质照片、电视模拟图像等通过某种物理量(如光、电等)的强弱变化来记录图像亮度信息的图像称为模拟图像,其物理量的变化是连续的。如果把连续的模拟图像离散化成规则网格,并用计算机以数字的方式来记录图像上各网格点亮度信息的图像即为数字图像。数字图像是用一个数字阵列来表达客观场景的图像,是一个离散采样点的集合,其中每个点具有各自的属性。数字图像处理就是将图像转换成一个数字矩阵存放在图像存储器中,然后利用计算机对图像信息进行数字运算和处理,以提高图像质量或者从中提取所需要的信息。 在数字图像处理过程中,摄影或者扫描系统首先将客观场景转化为模拟图像,然后将模拟图像离散化成数字图像,再通过对其进行处理,最后将数字图像转换为模拟图像进行显示,其基本简化过程如图1.1所示。 在数字图像处理的每一个环节,如果中间过程不额外输入新的信息,图像作为客观场景的信息载体,其信息量是不断减少的。例如,摄影或者扫描系统将客观场景转化为模拟图像,客观场景本身的信息量不能完全被表达,图像仅仅表现了客观场景的表面特征;数字图像把模拟图像离散化成数字矩阵,原本连续的信息被概括化;在数字图像被输出时,受到输出设备的影响,数字图像本身的特征又有可能被进一步削弱。基于上述分析,本章着重阐述数字图像从获取到输出的各个环节对数字图像信息量和质量的影响。
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(一) 《遥感数字图像处理——原理与方法》是一本容易看懂的遥感图像处理原理书。回想起自己在研究生期间曾经多次“搞不懂”遥感,就是因为对很多概念的理解只是停留于表面,或犯一些低级错误,或不明白“莫名其妙”的实验结果。编者往往能一针见血地指出问题所在,如果我还是“执迷不悟”,他就会打一些形象的比方让我秒懂,如书中有简单有趣的NPP和儿童的生长等比方。这本书里应该融合了编者很多的实际教学经验和多年指导我这种对遥感“一知半解”的学生的心得,把复杂的概念以我们日常生活中的事物进行化解,随手一翻就可以看到把图像镶嵌的过程以衣服的缝补过程比喻。当然,这是一本专业书籍,不是科普读物,必要的公式和推导还是有的,见数学公式就头疼的亲们并不需要着急,pass公式基本也不会影响阅读和理解。总而言之,这是一本能帮助你快速入门的遥感图像处理原理书,而它还有配套的数字课程资源,让它更加完美。 ——applefly
(二) 我本科在北师大就读,听过本书编写者朱文泉老师的“数字图像处理”课程。毫不夸张地说,在我本科的时候这门课是我学到最多的课程之一,并不是说这门课教的东西多,而是这门课我真正学会的东西是最多的。《遥感数字图像处理——原理与方法》一出版,我就买回来看。不得不说,这本书很有朱老师的风格,非常适合入门和基础比较薄弱的同学,却也同时满足了想更重新梳理遥感知识体系的人的需求。
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